【手続補正書】
【提出日】平成18年11月2日(2006.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  半導体基板の主面を複数の領域に分離する素子分離構造が前記主面に選択的に形成されており、前記複数の領域の各々に、半導体素子が作り込まれている半導体装置であって、
前記素子分離構造は、
前記主面に選択的に形成されたトレンチの内壁に接する酸化半導体膜を含むように前記内壁に形成され、前記トレンチの開口端部において厚くなった部分であるバーズビークを有し、当該バーズビークに酸化窒化半導体が含まれている内壁絶縁膜と、
前記内壁絶縁膜を挟んで前記トレンチに充填された絶縁物と、を備える半導体装置。
【請求項２】  前記内壁絶縁膜が、前記バーズビークから当該バーズビークの下方の前記トレンチよりも浅い部位までの範囲にわたって、酸化窒化半導体を含んでいる請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】  前記絶縁膜と前記絶縁物の間に、窒化半導体膜を含む別の絶縁膜が介挿されている請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】  前記絶縁膜と前記絶縁物の間に、酸化窒化半導体膜を含む別の絶縁膜が介挿されている請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】  半導体基板の主面を複数の領域に分離する素子分離構造が前記主面に選択的に形成されており、前記複数の領域の各々に、半導体素子が作り込まれている半導体装置であって、
前記素子分離構造は、
前記主面に選択的に形成されたトレンチの内壁に接する酸化半導体膜およびこれを覆う窒化半導体膜を含むように前記内壁に形成され、前記トレンチの開口端部において厚くなった部分であるバーズビークを有する内壁絶縁膜と、
前記内壁絶縁膜を挟んで前記トレンチに充填されたフッ素含有絶縁物と、を備える半導体装置。
【請求項６】  (a) 主面を有する半導体基板を準備する工程と、
(b) 酸化半導体膜とその上方に位置する窒化半導体膜とを含む多層膜を、前記半導体基板の前記主面の上に形成する工程と、
(c) 前記窒化半導体膜をパターニングすることにより、前記主面を複数の領域に分離する形状の開口部を、前記窒化半導体膜に選択的に形成する工程と、
(d) パターニングされた前記窒化半導体膜をマスクとして用いて、エッチングを実行することにより、少なくとも前記半導体基板の前記主面が露出するまで、前記開口部の直下の部分を選択的に除去する工程と、
(e) 前記窒化半導体膜の下方にあって、前記開口部の直下に形成された空洞に露出する表面を、酸化窒化する工程と、
(f) パターニングされた前記窒化半導体膜をマスクとして用いて、エッチングを実行することにより、前記半導体基板の前記開口部の直下の部分にトレンチを形成する工程と、
(g) 前記トレンチの内壁に接する酸化半導体膜を含む内壁絶縁膜を、前記内壁に形成する工程と、
(h) 前記工程(g) の後に、前記トレンチに絶縁物を充填する工程と、
(i) 少なくとも前記工程(g) よりも後に、前記多層膜を除去する工程と、
(j) 前記半導体基板の前記主面の中で、前記トレンチにより互いに分離された前記複数の領域の各々に、半導体素子の要素を形成する工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
【請求項７】  前記多層膜が、前記酸化半導体膜と前記窒化半導体膜との間に挟まれた多結晶半導体膜を、さらに含む請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】  前記工程(d) が、
(d-1) パターニングされた前記窒化半導体膜をマスクとして用いて、エッチングを実行することにより、前記半導体基板に前記トレンチよりも浅い溝が形成されるまで、前記開口部の直下の部分を選択的に除去する工程を、備える請求項６または請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】  前記工程(e) が、
(e-1) 前記空洞に露出する前記表面を、酸素雰囲気の中で酸化する工程と、
(e-2) 前記工程(e-1) の後に、前記空洞に露出する前記表面を、酸化窒素雰囲気の中で酸化窒化する工程と、を備え、
前記工程(j) が、
(j-1) 前記複数の領域の各々に、前記半導体素子の前記要素として、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴの要素を形成する工程を、備える請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】  前記工程(e) が、
(e-1) 前記空洞に露出する前記表面を、酸化窒素雰囲気の中で酸化窒化する工程と、
(e-2) 前記工程(e-1) の後に、前記空洞に露出する前記表面を、酸素雰囲気の中で酸化する工程と、を備え、
前記工程(j) が、
(j-1) 前記複数の領域の各々に、前記半導体素子の前記要素として、Ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴの要素を形成する工程を、備える請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】  (a) 主面を有する半導体基板を準備する工程と、
(b) 酸化半導体膜と、その上に接する酸化窒化半導体膜または酸化ハロゲン化半導体膜と、その上方に位置する窒化半導体膜とを含む多層膜を、前記半導体基板の前記主面の上に形成する工程と、
(c) 前記窒化半導体膜をパターニングすることにより、前記主面を複数の領域に分離する形状の開口部を、前記窒化半導体膜に選択的に形成する工程と、
(d) パターニングされた前記窒化半導体膜をマスクとして用いて、エッチングを実行することにより、前記開口部の直下の部分を選択的に除去し、それにより、前記半導体基板の前記開口部の直下の部分にトレンチを形成する工程と、
(e) 前記トレンチの内壁に接する酸化半導体膜を含む内壁絶縁膜を、前記内壁に形成する工程と、
(f) 前記工程(e) の後に、前記トレンチに絶縁物を充填する工程と、
(g) 少なくとも前記工程(e) よりも後に、前記多層膜を除去する工程と、
(h) 前記半導体基板の前記主面の中で、前記トレンチにより互いに分離された前記複数の領域の各々に、半導体素子の要素を形成する工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
【請求項１２】  前記工程(g) は、
(g-1) 前記工程(e) および(f) の間に、前記多層膜の中の窒化半導体膜を除去する工程を、備え、
前記製造方法は、
(i) 前記工程(g-1) および(f) の間に、前記トレンチの上方を含む前記半導体基板の上方の露出する表面の上に、窒化半導体膜を含む絶縁膜を形成する工程を、さらに備える請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】  前記工程(g) は、
(g-1) 前記工程(e) および(f) の間に、前記多層膜の中の窒化半導体膜を除去する工程を、備え、
前記製造方法は、
(i) 前記工程(g-1) および(f) の間に、前記トレンチの上方を含む前記半導体基板の上方の露出する表面の上に、酸化窒化半導体膜を含む絶縁膜を形成する工程を、さらに備える請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】  (a) 主面を有する半導体基板を準備する工程と、
(b) 酸化半導体膜とその上方に位置する窒化半導体膜とを含む多層膜を、前記半導体基板の前記主面の上に形成する工程と、
(c) 前記窒化半導体膜をパターニングすることにより、前記主面を複数の領域に分離する形状の開口部を、前記窒化半導体膜に選択的に形成する工程と、
(d) パターニングされた前記窒化半導体膜をマスクとして用いて、エッチングを実行することにより、前記開口部の直下の部分を選択的に除去し、それにより、前記半導体基板の前記開口部の直下の部分にトレンチを形成する工程と、
(e) 前記トレンチの内壁に接する酸化半導体膜を含む内壁絶縁膜を、前記内壁に形成する工程と、
(f) 前記工程(e) の後に、前記トレンチに絶縁物を充填する工程と、
(g) 少なくとも前記工程(e) よりも後に、前記多層膜を除去する工程と、
(h) 前記半導体基板の前記主面の中で、前記トレンチにより互いに分離された前記複数の領域の各々に、半導体素子の要素を形成する工程と、
(i) 少なくとも前記工程(a) よりも後に、前記多層膜の少なくとも一部へ窒素、ハロゲン、または、ハロゲン化窒素を注入する工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
【請求項１５】  前記工程(d) が、
(d-1) 前記多層膜に含まれる前記酸化半導体膜が露出するまで、前記エッチングを実行する工程と、
(d-2) 前記工程(d-1)の後に、前記トレンチが形成されるまで、前記エッチングを実行する工程と、を備え、
前記工程(i) が、
(i-1) 前記工程(d-1)と(d-2)の間に、前記前記多層膜の前記少なくとも一部へ、窒素、ハロゲン、または、ハロゲン化窒素を、斜め回転注入する工程を、備える請求項１４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】  (a) 主面を有する半導体基板を準備する工程と、
(b) 酸化半導体膜とその上方に位置する窒化半導体膜とを含む多層膜を、前記半導体基板の前記主面の上に形成する工程と、
(c) 前記窒化半導体膜をパターニングすることにより、前記主面を複数の領域に分離する形状の開口部を、前記窒化半導体膜に選択的に形成する工程と、
(d) パターニングされた前記窒化半導体膜をマスクとして用いて、エッチングを実行することにより、前記開口部の直下の部分を選択的に除去し、それにより、前記半導体基板の前記開口部の直下の部分にトレンチを形成する工程と、
(e) 前記トレンチの内壁に接する酸化半導体膜を含む内壁絶縁膜を、前記内壁に形成する工程と、
(f) 前記工程(e) の後に、前記トレンチに絶縁物を充填する工程と、
(g) 少なくとも前記工程(e) よりも後に、前記多層膜を除去する工程と、
(h) 少なくとも前記工程(f) よりも後に、前記絶縁物へ窒素、ハロゲン、または、ハロゲン化窒素を注入する工程と、
(i) 前記半導体基板の前記主面の中で、前記トレンチにより互いに分離された前記複数の領域の各々に、半導体素子の要素を形成する工程と、
を備える半導体装置の製造方法。
【請求項１７】  (a) 主面を有する半導体基板を準備する工程と、
(b) 酸化半導体膜とその上方に位置する窒化半導体膜とを含む多層膜を、前記半導体基板の前記主面の上に形成する工程と、
(c) 前記窒化半導体膜をパターニングすることにより、前記主面を複数の領域に分離する形状の開口部を、前記窒化半導体膜に選択的に形成する工程と、
(d) パターニングされた前記窒化半導体膜をマスクとして用いて、エッチングを実行することにより、前記開口部の直下の部分を選択的に除去し、それにより、前記半導体基板の前記開口部の直下の部分にトレンチを形成する工程と、
(e) 前記トレンチの内壁に酸化半導体膜を形成する工程と、
(f) 前記内壁に形成された前記酸化半導体膜の上に窒化半導体膜を形成する工程と、
(g) 前記工程(f) の後に、前記トレンチに、フッ素含有絶縁物を充填する工程と、
(h) 少なくとも前記工程(f) よりも後に、前記多層膜を除去する工程と、
(i) 前記半導体基板の前記主面の中で、前記トレンチにより互いに分離された前記複数の領域の各々に、半導体素子の要素を形成する工程と、を備える半導体装置の製造方法。
【請求項１８】  前記絶縁膜は、酸化窒化半導体膜をさらに含む、請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
第１２の発明の製造方法では、第１１の発明の半導体装置の製造方法において、前記工程(g) が、(g-1) 前記工程(e) および(f) の間に、前記多層膜の中の窒化半導体膜を除去する工程を、備え、前記製造方法は、(i) 前記工程(g-1) および(f) の間に、前記トレンチの上方を含む前記半導体基板の上方の露出する表面の上に、窒化半導体膜を含む絶縁膜を形成する工程を、さらに備える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
第１３の発明の製造方法では、第１１の発明の半導体装置の製造方法において、前記工程(g) が、(g-1) 前記工程(e) および(f) の間に、前記多層膜の中の窒化半導体膜を除去する工程を、備え、前記製造方法は、(i) 前記工程(g-1) および(f) の間に、前記トレンチの上方を含む前記半導体基板の上方の露出する表面の上に、酸化窒化半導体膜を含む絶縁膜を形成する工程を、さらに備える。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
第１７の発明の製造方法では、半導体装置の製造方法であって、(a) 主面を有する半導体基板を準備する工程と、 (b) 酸化半導体膜とその上方に位置する窒化半導体膜とを含む多層膜を、前記半導体基板の前記主面の上に形成する工程と、(c) 前記窒化半導体膜をパターニングすることにより、前記主面を複数の領域に分離する形状の開口部を、前記窒化半導体膜に選択的に形成する工程と、 (d) パターニングされた前記窒化半導体膜をマスクとして用いて、エッチングを実行することにより、前記開口部の直下の部分を選択的に除去し、それにより、前記半導体基板の前記開口部の直下の部分にトレンチを形成する工程と、(e) 前記トレンチの内壁に酸化半導体膜を形成する工程と、(f) 前記内壁に形成された前記酸化半導体膜の上に窒化半導体膜を形成する工程と、(g) 前記工程(f) の後に、前記トレンチに、フッ素含有絶縁物を充填する工程と、(h) 少なくとも前記工程(f) よりも後に、前記多層膜を除去する工程と、(i) 前記半導体基板の前記主面の中で、前記トレンチにより互いに分離された前記複数の領域の各々に、半導体素子の要素を形成する工程と、を備える。
第１８の発明の製造方法では、第１２の発明の半導体装置の製造方法において、前記絶縁膜は、酸化窒化半導体膜をさらに含んでいる。